中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种,推挽电
路,将升压变压器的中性插头接于正电源,两只功率管交替工作,输出得到交流电力,由
于功率晶体管共地边接,驱动及控制电路简单,另外由于变压器具有一定的漏感,可限制
短路电流,因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低,带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点,功率晶体管调节输出脉冲宽度,输出交流电压的
有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路,即使对感性负载,输出电压波形也不会畸变。
该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地,因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电
源。另外,为防止上、下桥臂发生共同导通,必须设计先关断后导通电路,即必须设置死区
时间,其电路结构较复杂。
推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器,由于升压变压器体积大,效率低,
价格也较贵,随着电力电子技术和微电子技术的发展,采用高频升压变换技术实现逆变,
可实现高功率密度逆变,这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构,但工作频率均在2
0KHz以上,升压变压器采用高频磁芯材料,因而体积小、重量轻,高频逆变后经过高频
变压器变成高频交流电,又经高频整流滤波电路得到高压直流电(一般均在300V以
上)再通过工频逆变电路实现逆变。
采用该电路结构,使逆变器功率大大提高,逆变器的空载损耗也相应降低,效率得到
提高,该电路的缺点是电路复杂,可靠性比上述两种电路低。
逆变电路的控制电路
上述几种逆变器的主电路均需要有控制电路来实现,一般有方波和正弱波两种控制方式,
方波输出的逆变电源电路简单,成本低,但效率低,谐波成份大。正弦波输出是逆变器的发
展趋势,随着微电子技术的发展,有PWM功能的微处理器也已问世,因此正弦波输出的
逆变技术已经成熟。
1.方波输出的逆变器目前多采用脉宽调制集成电路,如SG3525,TL494
等。实践证明,采用SG3525集成电路,并采用功率场效应管作为开关功率元件,能实
现性能价格比较高的逆变器,由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能力并具有
内部基准源和运算放大器和欠压保护功能,因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器控制集成电路,正弦波输出的逆变器,其控制电路可采用微
处理器控制,如INTEL公司生产的80C196MC、摩托罗拉公司生产的MP16以
及MI-CROCHIP公司生产的PIC16C73等,这些单片机均具有多路PWM
发生器,并可设定上、上桥臂之间的死区时间,采用INTEL公司80C196MC实现
正弦波输出的电路,80C196MC完成正弦波信号的发生,并检测交流输出电压,实
现稳压。
逆变器主电路功率器件的选择
逆变器的主功率元件的选择至关重要,目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管
(BJT),功率场效应管(MOS-FET),绝缘栅晶体管(IGBT)和可关断晶
闸管(GTO)等,在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET,因为MOSF